Question

11．科學家制造出一種使用固體電解質的燃料電池，其效率更高，可用于航天航空．如圖所示裝置中，以稀土金屬材料作惰性電極，在兩極上分別通入CH₄和空氣，其中固體電解質是摻雜了Y₂O₃的ZrO₃固體，它在高溫下能傳導正極生成的O^2-．下列敘述錯誤的是（　　）

• A． c電極是正極，發生還原反應
• B． B口通入的是甲烷，發生氧化反應
• C． 放電時O^2-離子向d極移動
• D． d極上的電極反應式為：CH₄+4O^2-+8e^-=CO₂↑+2H₂O

Answer 1

分析 依據裝置圖中電流流向分析，c為正極，氧氣的電子發生還原反應，d為負極，甲烷失電子發生氧化反應，由此分析解答．

解答 解：依據裝置圖中電流流向分析，c為正極，氧氣的電子發生還原反應，d為負極，甲烷失電子發生氧化反應，
A、c電極是正極，發生還原反應，故A正確；
B、d為負極，甲烷失電子發生氧化反應，B口通入的是甲烷，發生氧化反應，故B正確；
C、原電池中陰離子向負極移動，所以放電時O^2-離子向d極移動，故C正確；
D、d電極為電池負極，甲烷失電子發生還原反應，在兩極上分別通入CH₄和空氣，其中固體電解質是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂固體，它在高溫下能傳導陽極生成的O^2-離子，負極電極反應為：CH₄+4O^2-═CO₂+2H₂O+8e^-，故D錯誤；
故選D．

點評 本題考查了原電池原理的應用，側重于考查電極的判斷和電解方程式的書寫，題目難度不大．